МЕШАЛКИ

Мешалки в наиболее общем случае можно разделить на быстро­ходные и тихоходные.

К быстроходным относят пропеллерные и турбинные мешалки различных типов, а также специальные типы мешалок, например дисковые, лопастные и т. п. Эти мешалки в зависимости от формы лопаток (лопастей) и способа их установки могут создавать радиаль­ный (рис. II-1, а), осевой (рис. II-1, б) и радиально-осевой потоки жидкости.

Радиальный поток создают турбинные мешалки закрытого типа, а также открытые турбинные мешалки с прямыми или изогнутыми лопатками. Осевой поток могут обеспечивать пропеллерные и шне — ковые мешалки, а точнее — пропеллерные и шнековые мешалки с диффузором. Промежуточный радиально-осевой поток создают

Турбинные мешалки с лопатками, установленными с наклоном к пло­скости вращения мешалки.

Быстроходные мешалки чаще всего работают в аппаратах с отра­жающими перегородками. Отсутствие перегородок приводит к за­вихрению жидкости в аппарате и образованию воронки, что пока­зано на рис. II-1, В. Количество перегородок и размеры их обычно

МЕШАЛКИ

Рис. 11-1. Схема работы турбинных и пропеллерных быстроходных мешалок:

,, _ чгрбшшая, аппарат (сосуд) с перегородками; б — пропеллерная, аппарат с перегород­ками; в — турбинная или пропеллерная, аппарат без перегородок.

Составляют[7]: число перегородок J 2-f-6, ширина В — х/12 —f-1 /10/>; чаще всего встречается J = 4. Для крупных аппаратов диа­метром D >> 4 м рекомендуется применять большее число перего­родок (/ =■ G).

Перегородки могут быть расположены у самой стенки аппарата либо на некотором расстоянии от нее, устанавливаться под углом относительно радиуса вращения мешалки, а также иметь высоту, рав­ную или меньше уровня жидкости. Варианты расположения пере­городок показаны на рис. II-2. Расположение а применяется для жидкостей небольшой вязкости, приближающейся к вязкости воды, расположение б —- для жидкостей средней вязкости (7—10 Па-с, т. е. 7000-f-10 ООО сП). Для таких жидкостей расположение а при­вело бы к образованию застойных зон вокруг перегородки. Для жидкостей с вязкостью >-50 Па-с (50 000 сП) перегородки применять вообще не следует. Если в аппарате с мешалкой находится спираль­Ный змеевик, рекомендуется устанавливать перегородки внутри змеевика. В этом случае перегородки могут одновременно служить опорой для змеевика.

МЕШАЛКИ

Костью; г — для сосуда со змеевиком.

К тихоходным относятся лопастные, якорные и рамные мешалки. Они создают главным образом окружной поток жидкости, т. е. жидкость вращается вокруг оси аппарата (рис. II-3). В эту группу входят также шнековые и ленточные мешалки.

Кроме перечисленных существуют специальные конструкции ме­шалок, например мешалки, создающие большие напряжения сдвига вибрационные, скребковые мешалки и т. д.

В литературе отмечается отсутствие универсального критерия, который позволил бы совершать выбор соответствующей мешалки для данного процесса. Поэтому при выборе мешалки необходимо ру­ководствоваться опытом, накопленным при наблюдении за работой промышленных установок, а также опытных аппаратов. Такой выбор не будет, конечно, оптимальным; он часто не лишен субъективных факторов, например вследствие традиций, сложившихся в данной технологии. Важную роль при выборе мешалки играют физические параметры перемешиваемой жидкости и, прежде всего, вязкость.

Таблица Il-l

Данные для выбора мешалок но Лайонсу и Паркеру [15]

Процесс

Тип мешалки

Область применения

Величина или явление, лимитирующие процесс

Геом

D d

Етрически с

Н D

Е параметры аппарата мешалкой

Число мешалок на одном валу, расположение

Перемешивание

Турбинные

Пропеллерные

Лопастные

T

Циркуляция в объ­еме

3-6

Любое

Одна дли несколько

Объем

— 400(

Диспергирование не- иеремешивающихся жидкостей

Турбинные

Пропеллерные

Лопастные

1. Диаметр капель

2. Рециркуляция

3-3,5

1—0,5

H/H^ 1/2

Расход

«-4M3/N

1ИН ■*■

Химические реакции в растворах

Турбинные

Пропеллерные

Лопастные

1. Интенсивность пе­ремешивания

2. Циркуляция в объеме

2,5—3,5

1-3

Одна или несколько

Объем

•—80 м

3_ J

1

1 1 1

1

1

Растворение частиц твердого тела

Турбднные

Пропеллерные

Лопастные

Объем

40

М3—-Ч

1. Напряжение сдви­га

2. Циркуляция в объеме

1,6-3,2

0,5—2

H/H^ 1/2

Сусиендирование

Турбинные

Пропеллерные

Лопастные

Концентрация ча­стиц

U—700

С/о—1

1. Циркуляция

2. Скорости

2—3,5

1—0,5

В зависимости от

Диаметра частиц: 1) H — d;

2) в непосредствен­ной близости от днища

Перемешивание си­стем газ—жидкость

Турбинные Пропеллерные Лопастные Расход газа

К/50м

%ihhJ

1. Напряжения сдви­га

2. Циркуляция

3. Большие скорости

2,5—4

4-1

1. Несколько, наибо­лее низкое на вы­соте H = D

2. Самовсасывающая, непосредственно под поверхностью жидкости

Перемешивание жид­кости с большой вязкостью

Турбинные

Пропеллерные

Лопастные

Вязкость

-1- — г _

+ Ю3 П

1 1 ■ а-с

1. Циркуляция в объеме

2. Небольшие скоро­сти

1,5—2,5

0,5—2

Одна или несколько

IIродолжение табл. II-1

Геометрические параметры аппарат> с мешалкой

Процесс

Тип мешалки

Область применения

Величина или явление,

Лимитирующие процесс

D

И

D

Число мешалок па одном валу, расположение

Турбинные

Пропеллерпые

Лопастные

Теплообмен

1. Циркуляция в объеме

2. Большие скорости вблизи поверхно­сти теплообмена

Одна пли несколько

4—

Объем

80 м3—Ч

1. Циркуляция

2. Малые скорости

Турбинные

Пропеллерные

Лопастные

Объем

Одна,

Кристаллизация

2-3,2

3. Напряжения сдви­га

Об/мин.


Существует общее мнение (оно не всегда точно), что для перемешива­ния жидкостей с низкой вязкостью пригодны высокоскоростные мешалки, а для жидкостей с большой вязкостью следует применять тихоходные мешалки.

Холанд и Чапман [10] приводят график (рис. II-4) областей применения отдельных типов мешалок для жидкостей с различными вязкостями. Из него следует, что широкую область применения имеют турбинные и пропеллерные мешалки, которые пригодны для перемешивания жидкостей с большим диапазоном вязкостей. Осталь­ные мешалки имеют более узкую область применения. По этому гра­фику нетрудно установить также, что для перемешивания жидкостей с очень высокой вязкостью лучше всего приспособлены шнековые и ленточные мешалки. Для перемешивания жидкостей со средней вязкостью можно пользоваться несколькими типами мешалок.

Лайнос и Паркер [15] получили специальный график примене­ния для трех групп мешалок — турбинных, пропеллерных и ло­пастных. Данные этих авторов, пересчитанные на метрическую сис — стему единиц и округленные, приведены в табл. II-1.

Несколько иной график для выбора одного из трех перечислен­ных типов мешалок приводит Бейтс [24]. Этот график (рис. II-5) следует понимать таким образом, что соответствующая кривая огра­ничивает верхний диапазон работы мешалки данного типа.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.